Question

【題目】（1）下圖中，為了減緩海水對鋼閘門A的腐蝕，材料B可以選擇_____（填字母序號）。用電化學(xué)原理解釋材料B需定期拆換的原因：________。

a．碳棒 b．鋅板 c．銅板

（2）下圖，鋼閘門C做__極。用氯化鈉溶液模擬海水進行實驗，D為石墨塊，則D上的電極反應(yīng)式為_______，檢測該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是________。

（3）鎂燃料電池在可移動電子設(shè)備電源和備用電源等方面應(yīng)用前景廣闊。下圖為“鎂-次氯酸鹽”燃料電池原理示意圖，電極為鎂合金和鉑合金。

①E為該燃料電池的極___（填“正”或“負(fù)”）。F電極上的電極反應(yīng)式為____。

②鎂燃料電池負(fù)極容易發(fā)生自腐蝕產(chǎn)生氫氣，使負(fù)極利用率降低，用化學(xué)用語（化學(xué)方程式）解釋其原因__。

（4）乙醛酸（HOOC-CHO）是有機合成的重要中間體。工業(yè)上用“雙極室成對電解法”生產(chǎn)乙醛酸，原理如圖所示，該裝置中陰、陽兩極為惰性電極，兩級室均可產(chǎn)生乙醛酸，其中乙二醛與M電極的產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸。N級乙二酸直接反應(yīng)生成乙醛酸。

①N電極上的電極反應(yīng)式為_________。

②若有2molH+通過質(zhì)子交換膜，并完全參與了反應(yīng)，則該裝置中生成的乙醛酸為______mol。

Answer 1

【答案】B 鋅做原電池的負(fù)極，（失電子，Zn-2e-=Zn2+），不斷遭受腐蝕，需定期拆換 陰 2Cl－-2e－=Cl2↑ 濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在陽極附近，試紙變藍(lán)，證明生成氯氣（或取陽極附近溶液滴加淀粉KI溶液，變藍(lán)） 負(fù) ClO－+2e－+H2O = Cl－+2OH－ Mg+2H2O= Mg(OH)2+H2↑ HOOC-COOH+2e－+2H+=HOOC-CHO+ H2O 2

【解析】

(1)形成原電池時，Fe作正極被保護，則要選擇活潑性比Fe強的金屬作負(fù)極，所以選鋅；鋅的活潑性比Fe強的作負(fù)極，不斷遭受腐蝕，需定期拆換；

故答案為：b；鋅等做原電池的負(fù)極，(失電子，Zn2e═Zn2+)，不斷遭受腐蝕，需定期拆換；

(2)Fe作陰極被保護，則鋼閘門C做陰極；電解氯化鈉溶液時陽極上氯離子失電子生成氯氣，其電極反應(yīng)為：2Cl2e═Cl2↑，檢驗氯氣用濕潤的淀粉碘化鉀試紙，即用濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在陽極附近，試紙變藍(lán)，證明生成氯氣；

故答案為：陰；2Cl2e═Cl2↑；濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在陽極附近，試紙變藍(lán)，證明生成氯氣；

(3)①“鎂次氯酸鹽”燃料電池中失電子的為負(fù)極,則Mg為負(fù)極;正極上ClO得電子生成氯離子,則正極的電極反應(yīng)式為：ClO+2e+H2O═Cl+2OH；

故答案為：負(fù)；ClO+2e+H2O═Cl+2OH；

②Mg的活潑性較強能與水反應(yīng)生成氫氣，其反應(yīng)為：Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑，

故答案為：Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑；

(4)①N電極上HOOCCOOH得電子生成HOOCCHO，則電極反應(yīng)式為HOOCCOOH+2e+2H+═HOOCCHO+H2O，

故答案為：HOOCCOOH+2e+2H+═HOOCCHO+H2O；

②2molH+通過質(zhì)子交換膜，則電池中轉(zhuǎn)移2mol電子，根據(jù)電極方程式HOOCCOOH+2e+2H+═HOOCCHO+H2O，可知生成1mol乙醛酸，由于兩極均有乙醛酸生成所以生成的乙醛酸為2mol；

故答案為：2。